Biogas in Nordchina

Große ungenutzte Potenziale bei Reststoffen für die Biogaserzeugung.

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Seit 2009 ist China der größte Energieverbraucher der Welt mit einem Anteil von über 22 Prozent am globalen Energiebedarf. Durch den nach wie vor ansteigenden Verbrauch ist das Reich der Mitte auf den Import von Energieträgern angewiesen und bezieht bereits im weltweiten Vergleich am meisten Kohle, Öl und Gas aus dem Ausland. Um dieser Abhängigkeit von Energieimporten sowie der gravierenden Umweltverschmutzung entgegen zu wirken, sollen der Anteil erneuerbarer Energien am Energiemix und eine effizientere Ressourcennutzung weiterhin verstärkt gefördert werden. In diesem Zusammenhang sieht der 13. Fünfjahresplan vor, den Anteil nicht fossiler Energieträger am Primärenergieverbrauch bis 2020 auf 15 Prozent zu erhöhen (2015: 12 Prozent) und die Energieintensität (Energieverbrauch pro BIP-Einheit) um 15 Prozent zu reduzieren. Im Hinblick auf die weitreichende Umweltverschmutzung können insbesondere Biogasanlagen saubere Energie bereitstellen und einen Beitrag dazu leisten das Abfallaufkommen zu reduzieren und effizient zu verwerten. Dies betrifft ungereinigte industrielle Abwässer ebenso wie städtische und landwirtschaftliche Abfälle.

Große ungenutzte Potenziale bei Reststoffen für die Biogaserzeugung

Insbesondere in der Landwirtschaft verfügt die Volksrepublik über enorme Kapazitäten im Bereich des Ackerbaus und der Tierzucht. Allerdings bleibt hier der Großteil der anfallenden Reststoffe ungenutzt, anstatt diese für eine dezentrale Energiegewinnung zu verwenden. Dabei könnte aus der Biomasse, die jährlich in China produziert wird, dieselbe Energie erzeugt werden wie aus der Verbrennung von 460 Mio. Tonnen Kohle. Stattdessen werden heute lediglich 7,6 Prozent des gesamten Biomassepotenzials genutzt. So ließ sich bisher beobachten, dass beispielsweise ca. 50 Prozent des in der Landwirtschaft erzeugten Strohs auf den Feldern verbrannt wird, anstatt dieses etwa in Biogasanlagen weiter zu verwerten. Dabei stünden alleine für die Biogaserzeugung 180 Mio. Tonnen Stroh zur Verfügung bei einem Potenzial von 50 Mrd. m3 Biogas. Speziell im landwirtschaftlichen Biogassektor ist allerdings auch der noch unterentwickelte Transport von solchen Reststoffen zu den Biogasanlagen als besondere Herausforderung zu nennen. Hinsichtlich der verfügbaren Exkremente aus der Tierzucht zeigen Schätzungen, dass grundsätzlich besonders hohe Potenziale für die Biogaserzeugung aus Exkrementen im Osten Chinas zu finden sind. Im nordöstlichen Teil des Landes stechen vor allem die Provinzen Hebei und Liaoning hervor. Grundsätzlich gilt es hinsichtlich der landwirtschaftlichen Abfallressourcen die zahlreichen Unterschiede innerhalb Chinas nicht zu ignorieren. Die nordchinesischen Provinzen etwa verfügen über weite Anbauflächen und können daher mit hohen Strohressourcen aufwarten.

Bei Abwässern aus der Industrie und städtischen Abfällen lässt sich feststellen, dass diese noch größtenteils entsorgt oder deponiert werden ohne sie vorher einer energetischen Verwertung zuzuführen. Dabei ergeben sich gerade im industriellen Bereich große Potenziale in China. Beispielsweise nimmt die Alkoholproduktion des Landes 47 Prozent des globalen Marktes ein. Daher macht die Biogaserzeugung aus Abwässern aus der Alkohol-, Weinund Stärkeerzeugung derzeit bereits 71 Prozent des produzierten industriellen Biogases in China aus.

Darüber hinaus bietet sich im Zuge der Urbanisierung und Verdichtung des Lebensraumes in China eine kontinuierlich steigende Menge an Siedlungsabfällen. Diese werden momentan allerdings nur in geringem Maßstab als Rohstoffe für die Biogasproduktion herangezogen. Das liegt auch daran, dass die Trennung und Verwertung fester Siedlungsabfälle in großen Städten erst eingeführt wird. Insbesondere die Vorbehandlung der Abfälle durch die getrennte Verwertung und thermische sowie mechanisch-biologische Verfahren sind noch am Beginn der Entwicklung – gewinnen jedoch zunehmend an Relevanz. Grundsätzlich sind allerdings ein politischer Wille und auch ein deutliches Interesse an deutschen Lösungen erkennbar, um die Kreislaufwirtschaft und damit die nachhaltige Verwertung von Abfällen auch durch Einsatz von Biogasanlagen in China zu etablieren.
Auch bei der Behandlung von Abwasserschlamm wird in China bisher nur in begrenztem Maße auf eine Verwertung zu Biogas zurückgegriffen. Dies liegt unter anderem auch an einer vergleichsweise geringen Biogasausbeute, die sich auf einen niedrigen organischen Anteil des Schlamms zurückführen lässt. Dieser beträgt in China aufgrund der hohen enthaltenen Konzentration an Wasser nur 40 bis 50 Prozent, während international 70 Prozent üblich sind.

Mittlere und große Anlagen im Fokus der Entwicklung des chinesischen Biogassektors

Im Hinblick auf die beschriebenen, noch zu großen Teilen ungenutzten Potenziale hat die Regierung die Möglichkeiten, die sich durch die Verwertung der reichlich vorhandenen Reststoffe für die Energiegewinnung und den Umweltschutz bieten, erkannt und sieht in der Förderung der Biogasbranche erhebliche Perspektiven. Während zum Ende des Jahres 2015 die gesamte Kapazität aller Biogasprojekte in China knapp 19 Mrd. m3 betrug, soll diese bis 2020 bereits auf 48 Mrd. m3 erhöht werden. Dabei sollen insbesondere ländliche Gebiete durch Investitionen in Höhe von 50 Mrd. RMB (ca. 6,5 Mrd. EUR) profitieren.

Besonders zu Beginn der Entwicklung des chinesischen Biogassektors seit den 50er Jahren stand der Ausbau der Biogaserzeugung im Zeichen der Energiebereitstellung für ländliche Haushalte durch den Einsatz kleiner, dezentral verteilter Anlagen. So gab es Ende 2015 landesweit knapp 42 Mio. Haushalte, die Biogas verwendeten. Mit einer Biogasproduktion von geschätzt 13,2 Mrd. m3 im Jahr 2014 gehören diese nach wie vor zu den bedeutendsten Biogasproduzenten Chinas. Allerdings sind diese Systeme im Gegensatz zu den großen Biogasanlagen durch eine geringere Effizienz gekennzeichnet. Zudem ist künftig nicht mit einem Wachstum der häuslichen Biogasanlagen wie in den letzten Jahren zu rechnen. Dies lässt sich unter herum in vielen Provinzen die Zahl der Neuinstallationen von häuslichen Biogasanlagen zurückging und dort wahrscheinlich ihren Höhepunkt erreicht hat.

Vor diesem Hintergrund rücken auch im Hinblick auf die fortschreitende Urbanisierung und den Wandel der chinesischen Landwirtschaft zu großen Agrarund Viehzuchtbetrieben mit verstärktem Aufkommen an Abfällen nun immer mehr Biogasanlagen mittleren bis großen Maßstabs in den Vordergrund. Auch die Regierung ist sich dieses Trends bewusst und stellte gleichzeitig einen geringeren Bedarf an kleinen Haushaltsanlagen fest. Dies resultierte darin, dass die Subventionen nun nur noch für Anlagen gelten, die eine Tageskapazität von mehr als 10.000 m3 aufweisen. Für jeden Kubikmeter Kapazität beträgt die Förderung der Zentralregierung 2.500 RMB (ca. 330 EUR). Ein einzelnes Projekt kann mit höchstens 40 Mio. RMB (ca. 5,3 Mio. EUR) oder 40 Prozent der gesamten Investitionskosten subventioniert werden. Bei besonders nachhaltigen Biogasprojekten ist eine Förderung bereits bei einer Gesamtkapazität des Biogasbehälters von über 500 m3 möglich. Allerdings sind die Subventionen zur Unterstützung der Anlagenbetreiber bei der Bewältigung der Baukosten umstritten. Zwar wird durch diese der Bau der Anlage ermöglicht, allerdings werden infolgedessen häufig zu große Anlagen errichtet, die dann ineffizient betrieben werden. Eine Ausrichtung der Gewährung von Subventionen je nach Anlagenbetrieb erscheint daher erforderlich. Nach Erkenntnissen der AHK Greater China Beijing ist dies bereits seit längerem ein Kritikpunkt von Vertretern aus Wirtschaft und Forschung im Biogassektor. Trotzdem ist eine Änderung dieses Systems derzeit nicht in Sicht.

Mithilfe der Subventionen und weiterer Maßnahmen soll erreicht werden, dass die Kapazität allein von großen Anlagen 2020 bei 8 Mrd. m3 Biogas liegt. Allerdings mangelt es an einheitlichen regulatorischen Rahmenbedingungen zum Bau und Betrieb der Anlagen sowie insbesondere an der Entwicklung von Technologien für einen effizienten Betrieb dieser Biogassysteme.

Damit der angestrebte Wandel im Ausbau des chinesischen Biogassektors gelingen kann, ist China daher auf Unterstützung durch ausländische Technologien angewiesen. Denn die komplexeren großen Systeme erfordern den Einsatz fortschrittlicher und effizienter Technik. Hier befindet sich China in vielen Bereichen trotz der jahrzehntelangen Erfahrungen im Bereich der kleinen häuslichen Anlagen noch am Anfang der Entwicklung. Häufig wird daher auf Komponenten geringeren Wirkungsgrades zurückgegriffen – viele Anlagenbetreiber wissen kaum über die erheblichen Effizienzsteigerungspotenziale ihrer Systeme Bescheid. Hier zeigt sich allerdings durch die zahlreichen Forschungsanstrengungen und -projekte, dass das Reich der Mitte zu den im Biogasbereich entwickelten Staaten aufschließen will.

Marktchancen für deutsche Unternehmen

In China bestehen infolgedessen für deutsche Unternehmen aus der Biogasbranche vielversprechende Marktmöglichkeiten. Denn in Zukunft müssen beim Ausbau der Kapazitäten von Biogasanlagen mittleren bis großen Maßstabs leistungsfähige Systeme wirtschaftlich und effizient betrieben werden. Zuverlässige Technik deutscher Anbieter mit einer gleichzeitigen Beratung zum Betrieb von Anlagen ist daher sehr gefragt, um die oftmals hohen Effizienzsteigerungspotenziale zu verwirklichen und Informationslücken im effektiven Betrieb der Anlagen zu schließen.

Deutsche Unternehmen sind insbesondere bei Komponenten und Verfahren der Biogaserzeugung weit fortgeschritten und international führend. Daher bieten sich diesen aussichtsreiche Chancen unter anderem in den Bereichen Pumpen, Rührwerke und Messtechnik. Gerade in den nordchinesischen Provinzen sind zusätzlich die niedrigen Temperaturen sowie die Verfügbarkeit großer Mengen an Stroh von Bedeutung. Deshalb können hier unter anderem Heizungssysteme, Verfahren zur Vorbehandlung von Stroh sowie Messtechnik eine entscheidende Rolle spielen. Gerade innovative Technologien, die eine unkomplizierte Verbesserung des Betriebs von Anlagen ermöglichen können, stoßen in China auf hohes Interesse. Hier können exemplarisch die Membrantechnologie und biologische Entschwefelungsverfahren bei der Biogasaufbereitung genannt werden. Da bei einigen speziellen Typen von Komponenten die Abhängigkeit des chinesischen Biogassektors von ausländischer Technik sehr groß ist, werden deutschen Unternehmen, die in diesen Bereichen spezialisierte Lösungen anbieten, vielversprechende Marktchancen zugeschrieben.

Die großen Mengen an vorhandenen Ressourcen für die Biogasfermentation ergeben hohe Potenziale, die im Hinblick auf den verstärkten Ausbau erneuerbarer Energien nicht ungenutzt bleiben werden. Auch in Zusammenhang mit der weitreichenden Umweltverschmutzung können Biogasanlagen einen Beitrag dazu leisten, die Menge an Abfällen zu reduzieren und effizient zu verwerten. Dies betrifft besonders ungereinigte industrielle Abwässer aber auch städtische und landwirtschaftliche Abfälle.

Inwieweit die geschilderten Entwicklungen es auch deutschen Unternehmen möglich machen, ihre Geschäfte in China auszubauen, wird künftig stark davon abhängen, ob sie innovative, auf chinesische Anforderungen angepasste Lösungen anbieten und wie geschickt sie ihre Projektpartner auswählen.

Quelle: econet monitor

• 19.07.2017 | Rubrik: Natur und Umwelt | 116 Aufrufe

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